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利用简便直接的方法从廉价易得的原料合成复杂多官能团的化合物一直是金属有机化学的研究重点和优点，不断发展新颖高效的催化体系也是现代有机合成化学的主要体现。芳基卤代物的最大的用处就是作为合成前体，被普遍应用于有机合成当中。例如，金属促进的交叉偶联反应[4]。
近年来，金属促进的碳氢键活化转化为碳卤键得到了很大的发展，使用了一些低毒性的卤源，并且在很大程度上解决了低的区域选择性问题。Sanford小组[5]和余金权小组[6]做了大量关于钯或者铜催化的芳香C-H键转化为C-X键的研究。这些反应的优点是卤源比较便宜，区域选择性高并且条件温和。最近几年，针对不同的底物，碳氢卤化芳环的研究有了很大的进展。
卤代化合物作为很多有机反应的起始原料，例如亲和取代反应、金属催化偶联反应以及傅氏烷基化反应等，因此碳卤键的构筑是有机合成化学的主要研究领域，其中，芳基卤代物是一类十分重要的医药化合物，作为合成前体而被普遍应用在有机合成中[7]。
传统的卤代反应是以Cl2和Br2作为亲电试剂对芳环进行亲电卤化，但是这种方法卤源毒性很大，选择性也差，环境污染严重，实验操作繁琐。近年来，金属促进的碳氢键活化转化为碳卤键得到很大的发展，在很大程度上使用了一些低毒性的卤源，并且解决了低的区域选择性问题。
碳氢键活化是最近几年兴起地一个有机化学中主要的领域。通过碳氢键的活化直接得到目标产物由于污染少，步骤短的原因更符合于原子经济性原则。特别是当前，过渡金属催化的碳氢键活化的反应已经成为了有机化学中普遍被研究的热点。碳氢卤化过程可认为是定向地断裂碳氢键和生成碳卤键的过程，通过过渡金属催化选择性的生成碳卤键在有机化学合成研究中的一大热点。
不同的过渡金属对于碳氢活化的反应有不同的催化效果的,其中钯研究最为活跃，应用最为广泛的。通常，碳卤键形成的机理分析是从过渡金属中心还原消除得到，由于低价金属相比较高价金属难以还原消除，低价金属催化形成碳卤键的难度更大，高价金属能够更有效的促进碳卤键的形成，因此高价金属的应用越来越具有广泛性。
钯催化的氯化反应
近些年来科学家们采用金属催化，以得到高选择性的溴化、氯化产物，尤其是为了得到易操作，更便宜的卤源，科学家们做了不少功夫。
2004年，Sanford小组使用的活泼的PhICl2作为氯源对苯基[h]喹啉进行氯化（反应式1）。虽然没有实现十位上的C-H键活化氯化，但是在第五位上了一个氯，产率偏低[8]
（式1）
这个反应就算不用钯催化也可以得到相同的结果，这说明钯催化剂并没有起到作用。最近，Sanford小组发现NBS(N- 溴代丁二酰亚胺)、NCS（N-氯代丁二酰亚胺）作为卤源，效果非常好(反应式2)[9]。
（式2）
最近，用卤化铜作为卤源，钯催化的C-H键卤化的反应也继续在报道中。Sanford小组采用当量的CuCl2作为氯源，使用催化量的钯对2-苯基吡啶类似物邻位氯化反应的研究(反应式3)，但产率只有30%[8]。
（式3）
2010年，许斌小组报道了钯催化的以CaBr2作为溴源，空气和三氟乙酸铜作为氧化剂，以氯化钙作为氯源，对嘧啶导向的芳烃类底物进行邻位C―H键活化上氯或溴(反应式4)。这个反应可以通过加入CaX2和醋酸酐的用量来控制单双取代。R基团既可以是吸电子基团也可以是供电子基，并且底物面比较广[10]。
（式4）
另外，日本科学家使用电化学氧化氯化，也得到了很好的应用和发展。此反应是在电解池中，用HCl作为氯源，用钯作为催化剂，对嘧啶和吡啶类导向的芳烃底物进行邻位氯化(反应式 5)，反应最主要的优点是卤源使用了很便宜的盐酸、并且产率高[11]。